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Quesito, calcolo differenziale

  

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Spiegare gentilmente i passaggi e argomentare.

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$ f(x) = arctanx - arctan(\frac{x-1}{x+1}) $

  • Dominio = ℝ\{-1}

 

$ f'(x) = \frac{1}{1+x^2} - \frac{1}{1+(\frac{x-1}{x+1})^2} \cdot (\frac{x-1}{x+1})' $

$ f'(x) = \frac{1}{1+x^2} - \frac{1}{1+(\frac{x-1}{x+1})^2} \cdot (\frac{2}{(x+1)^2}) $

$ f'(x) = \frac{1}{1+x^2} - \frac{1}{\frac{2(x^2+1)}{(x+1)^2}} \cdot (\frac{2}{(x+1)^2}) $

$ f'(x) = \frac{1}{1+x^2} - \frac{1}{x^2+1} = 0 $

La derivata nulla implica che la funzione è costante in ogni singolo intervallo dove definita, ovvero

$ f(x) = \begin{cases} k_1  \; \text{ se x∈(-∞, 1)} \\ k_2  \; \text{ se x∈(1, +∞)} \end{cases} $

 

Determiniamo i valori di k

  1. Scegliamo $ x = 0 > -1 \; ⇒ \; f(0) = 0 - arctan(-1) = \frac{\pi}{4} \; ⇒ \; k_1 = \frac{\pi}{4} $
  2. Scegliamo $ x = -\sqrt{3} < -1 \; ⇒ \; f(-\sqrt{3}) = -\frac{\pi}{3} - \frac{5\pi}{12} = -\frac{3\pi}{4} \; ⇒ \; k_2 = -\frac{3\pi}{4} $



Risposta
SOS Matematica

4.6
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